一种多发射多通道选择的射频系统及其控制方法与流程

本发明涉及通信，具体涉及一种多发射多通道选择的射频系统及其控制方法。

背景技术：

1、4g、5g通信制式下，为了提高发射上行速率，都会支持上行发射ul mimo状态，一般有2条以上发射通路，对应的发射通路分别由放大器pa、滤波器、开关和天线组成，以两条发射通路为例，如图1所示，这两条发射通路的射频组件基本完全相同。当工作在n78 sa单路模式时，n78 tx1通路打开，其中tx1通路：放大器pa1->开关s1->滤波器z1->天线t1；当工作在n78 sa ul mimo模式时，n78 tx1和tx2通路同时打开，其中tx2通路：放大器pa2->开关s2->滤波器z2->天线t2。

2、由于n78支持双发射工作，当工作在单路发射模式时，始终走tx1通路，tx2通路仅在ul mimo下才会打开，并且tx2通路也不会单独工作在n78单路发射的模式，虽然这样方案上可以实现，但是会产生以下几个问题：1）当n78在sa单路模式工作较多的时候，会造成tx1通路上的器件频繁使用，尤其是放大器pa1长时间工作在放大模式下，发热和老化都会加速，可靠性降低；2）当n78在endc双链接下工作时，比如lte和n78同时发射，主板上发射功耗增加，迅速变热时，n78性能会随着主板发热后下降，比如pa线性下降，伴随着aclr、evm、杂散等发射指标恶化；同时发射饱和功率也会下降，天线辐射trp降低，进一步影响通信的信号质量，这两方面均会影响认证法规和产品竞争力；3）当n78工作单频段ul mimo，两路发射tx1和tx2上行功率不同时，比如tx1比tx2的功率大，一般情况下主发射的功率会高，这个时候tx1的发射指标很快会恶化，影响上行mimo的速率和吞吐率；4）当n78的tx1主路发射出现异常，则n78无法注册连接，单频段和ul mimo均失效无法使用。

3、综上可知，当存在上行两路发射时，如果不能协调处理好单路发射和双路发射之间的均衡，就无法最大化发挥出两路tx通路的性能。当前为了支持上行更高的速率，4g/5g双发射的频段越来越多，多条发射通路间不均衡很大程度上限制了产品的发射性能和可靠性寿命。

技术实现思路

1、本发明主要是为了解决现有的4g/5g多发射通信架构中，多条发射通路间的不均衡很大程度上限制了产品的发射性能和可靠性寿命的问题，提供了一种多发射多通道选择的射频系统及其控制方法，在射频收发单元和射频发射通路的放大器之间增设一个开关切换单元，实现多条射频发射通路完全复用；并通过检测单元检测是否满足射频发射通路切换条件，当满足条件时，切换不同射频发射通路与射频收发单元不同输出端口间的连接，解决了由于上行多条发射通路间使用不均衡很大程度上限制了产品的发射性能和可靠性寿命的问题，方案具有灵活性和健壮性，适用在上行多发射场景下，极大的提升产品的性能和使用寿命，提高产品的竞争力。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

3、一种多发射多通道选择的射频系统，包括射频收发单元和若干条射频发射通路，还包括开关切换单元和检测单元，所述开关切换单元的输入端与所述射频收发单元的输出端连接，开关切换单元的输出端分别与若干条所述射频发射通路的输入端连接；所述检测单元的输出端与射频收发单元的输入端连接。本发明提供了一种多发射多通道选择的射频系统，在射频收发单元与多条射频发射通路的放大器之间增设一个开关切换单元，并增设一个与射频收发单元的输入端连接的检测单元，通过检测单元检测是否满足射频发射通路切换条件，当满足射频发射通路切换条件时，切换不同射频发射通路与射频收发单元不同输出端口间的连接，实现多条射频发射通路完全复用，解决了由于上行多条发射通路间使用不均衡很大程度上限制了产品的发射性能和可靠性寿命的问题，方案具有灵活性和健壮性，适用在上行多发射场景下，极大的提升产品的性能和使用寿命，提高产品的竞争力。

4、作为优选，所述开关切换单元用于在射频收发单元不同输出端口与不同射频发射通路之间实现切换。当存在上行多路同频tx通路时，比如ul mimo或类似功能时，通过在上行多路射频发射通路的放大器和射频收发器（射频收发单元）之间增加一个开关切换单元以切换不同的射频发射通路，实现多条射频发射通路完全复用，使产品的发射性能和可靠性达到最优。

5、作为优选，所述检测单元包括发射信号检测模块、功率检测模块、温度检测模块和定时器模块。定时器模块用于检测射频发射通路使用时长；功率检测模块用于检测发射信号功率及发射信号质量（发射信号指标）；温度检测模块用于检测温度。

6、作为优选，所述检测单元用于检测是否满足射频发射通路切换条件。本发明通过检测单元实现功率检测、温度检测、性能检测、均衡检测等，实时检测当主发射tx通路满足切换条件时，随时可切换至其他tx通路上，使产品的发射功能、性能、可靠性达到最优。

7、作为优选，所述射频发射通路包括放大器、开关、滤波器和天线，所述放大器的输入端连接至所述开关切换单元的输出端，放大器的输出端连接所述开关后与所述滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与所述天线连接。多条射频发射通路的射频组件基本完全相同。

8、作为优选，当所述射频系统包括两条射频发射通路时，所述开关切换单元可以采用双刀双掷开关。以两路为例，通过在上行两路tx1和tx2的放大器和射频收发器（即射频收发单元）之间增加一个dpdt双刀双掷开关切换两条通路，实现两条tx通路完全复用，该方案也可用于手机、模组、通信基站等含发射单元的设备上。

9、一种多发射多通道选择的射频系统的控制方法，适用于上述的一种多发射多通道选择的射频系统，包括以下步骤：

10、步骤s1：射频系统初始化，射频发射通路工作；

11、步骤s2：检测单元检测是否满足射频发射通路切换条件，若是，执行步骤s3；否则继续检测；

12、步骤s3：开关切换单元动作，切换射频发射通路与射频收发单元的连接；

13、本发明还提供了一种多发射多通道选择的射频系统的控制方法，射频系统开始工作后，首先进行初始化，目标频段进入发射状态，系统检测单元工作后确认是否满足射频发射通路切换条件，如果是，开关切换单元动作，射频发射通路启动切换，以两条射频发射通路为例，tx1和tx2通路互换；否则，系统检测单元继续检测。本发明实现多条射频发射通路完全复用，解决了由于上行多条发射通路间使用不均衡很大程度上限制了产品的发射性能和可靠性寿命的问题，方案具有灵活性和健壮性，适用在上行多发射场景下，极大的提升产品的性能和使用寿命，提高产品的竞争力。

14、作为优选，所述射频发射通路切换条件包括但不限于其中一条射频发射通路使用时间过长（通过定时器模块检测）、发射信号质量变差（通过功率检测模块检测）、温度过高（通过温度检测模块检测）或出现发射故障。本发明通过协调处理单路发射和多路发射之间的均衡，最大化发挥出多路tx通路的性能。

15、因此，本发明的优点是：

16、（1）实现多条射频发射通路完全复用；

17、（2）解决了由于上行多条发射通路间使用不均衡很大程度上限制了产品的发射性能和可靠性寿命的问题；

18、（3）方案具有灵活性和健壮性，适用在上行多发射场景下，极大的提升产品的性能和使用寿命，提高产品的竞争力；

19、（4）通过协调处理单路发射和多路发射之间的均衡，最大化发挥出多路tx通路的性能。